第二篇 锻造工艺与模具设计.ppt

金属塑性成形概述 金属塑性成形的分类，特点 １.体积成形（金属块料） 　　锻造　　挤压　　拉拔　　扎制 ２.板料成形（冲压） 　　冲裁　弯曲　拉深　翻边　胀形 　　 锻压工艺特点 材料的利用率高 成形件力学性能好 尺寸精度高（相对） 生产效率高 劳动条件差，强度高 投资成本高 第五章 模锻工艺 第一节 锻造工艺概述 一　锻造目的及分类 目的：成形和改性（力学性能，内部组织） 分类：（按成形工具分） 　　　自由锻　模锻　胎模锻造　特种锻造 分类：（按成形温度分） 　　　热锻　温锻　冷锻 自由锻造与模型锻造 自由锻造 　　 在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属块料锻成所需形状和尺寸。用于单件、小批量或大锻件生产。 模型锻造 　　 用专用模具来使金属成形，又分为开式模锻与闭式模锻，模锻件外形尺寸精确，效率高，用于大批量生产。 热锻　温锻　冷锻 热锻：在再结晶温度以上进行的塑性变形 　　＊减少金属的变形抗力 　　＊改变钢锭的铸态结构 　　＊提高钢的塑性 温锻：室温～再结晶温度之间进行的塑性变形 　　＊减少锻造力 　　＊精度较高 冷锻：在室温时进行塑性变形 　　＊没有温度波动和氧化作用，锻件精度高表面光洁 　　＊提高锻件的强度和硬度 　　＊用于较小的零件，低碳钢及有色金属 二　锻前加热 ＊１加热目的 　提高金属塑性，降低变形抗力，使金属易于流动成形，是锻造生产过程中的一个极其重要的环节。 ＊２加热方法 　　火焰加热，电加热 ＊３加热中的缺陷 　　氧化　脱碳　过热　过烧　裂纹 三　金属材料锻造温度范围的确定 锻造温度范围：始锻温度～终锻温度 原则： ＊保证金属在锻造温度范围内具有较高的 塑性和较小的变形抗力， ＊使锻件获得所希望的组织与性能， ＊锻造温度范围应尽可能取得宽一些。 钢的锻造加热温度范围 加热规范就是要确定加热过程不同阶段的炉温、升温速度和加热与均热时间。 第二节　模锻件图的设计 作用：工艺规程制订、锻模设计与加工、模锻生产过程及锻件检验，都离不开锻件图。 锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻模设计与加工制造。 冷锻件图常称为锻件图。 　模锻件图类似铸造中的铸造工艺图。属于锻造基本技术文件。 内容包括： 1）选择分模面； 2）确定工艺参数：机械加工余量，余块，模锻斜度，锻造圆角，锻件公差等； 3）冲孔连皮形式和尺寸； 4）制定锻件技术条件； 5）绘制模锻件图。 一　确定分模面 １基本原则：锻件形状尽可能与零件形状相同，容易从模腔中取出；此外应争取获得镦粗成形。 2实例讨论 3） 锻件材质系数（可锻性） —材料锻造难易程度，分为两级： 5）加热条件 主要影响收缩量和表层氧化。 为什么要全面综合考虑上述因素来确定加工余量和锻件公差呢？ 因为：产品精度要求、材料消耗和加工成本。 1、平底连皮 2、斜底连皮 3、带仓连皮 预锻时斜底连皮的终锻模膛中采用。 厚度s和宽度b，按飞边槽桥口值h，b 确定。 七、模锻件技术条件（书写在图面上） 1）未注明的模锻斜度和圆角半径； 2）允许错移量和残余飞边的宽度； 3）允许的表面缺陷深度； 4）锻后热处理方法及硬度要求； 5）表面清理方法； 6）金相组织和力学性能试验在锻件上的取样位置； 7）特殊要求，如直线度、平面度、重量精度等。 第六章 锻模设计 第一节 模锻工艺方案的选择 原则：技术可行性； 经济合理性。 模锻工步(工艺流程图) ： 先备料制坯， 后预锻和终锻， 最终热处理、 校正、清理和 检验。 模锻工艺与锻模设计内容 1、产品工艺分析； 2、绘制模锻件图 (冷锻件图)； 3、确定模锻工序； 4、编制工艺流程； 5、填写工艺卡； 6、锻模设计（据热锻件图）。 二、 模锻方法 第二节 模锻模膛设计 第Ⅰ阶段（镦粗） 　　　毛坯上端面同上模膛表面接触～毛坯被镦粗至鼓形侧面同模膛侧壁接触。变形金属处于较弱的三向压应力，F 较小。 第Ⅱ阶段（形成飞边） 　　　金属流向模膛深处，又沿垂直于作用力方向流向飞边槽，形成少许飞边。变形抗力明显增大，模膛内的金属处于较强的三向压应力状态。 第Ⅲ阶段(充满型槽) 　金属继续流向模膛深处和圆角处，直到整个模膛完全充满。金属受三向压应力状态，变形抗力急剧增大。 第Ⅳ阶段(打靠合模) 　　继续压缩至上下模接触即